計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)精品課程,第7章網(wǎng)絡(luò)互連,7.1網(wǎng)絡(luò)互連,7.2網(wǎng)絡(luò)互連的方式,7.3網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,思考與問(wèn)答,7.1網(wǎng)絡(luò)互連,7.1.1網(wǎng)絡(luò)互連層次,7.1.2網(wǎng)絡(luò)互連的類型,7.1.1網(wǎng)絡(luò)互連層次,OSI七層參考模型使網(wǎng)絡(luò)互連層次變得簡(jiǎn)潔和規(guī)范。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備工作的層次及其所支持的協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備通常可以分為4種中繼器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)。（1）中繼器（Repeater）（2）網(wǎng)橋（Bridge）（3）路由器（Router）（4）網(wǎng)關(guān)（Gateway）,網(wǎng)關(guān),路由器,網(wǎng)橋,中繼器,四種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,鄭州航院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)精品課題組,7.1.2網(wǎng)絡(luò)互連的類型,從覆蓋范圍講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)與局域網(wǎng)三類。從這一角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)互連進(jìn)行分類，網(wǎng)絡(luò)互連主要有以下幾種類型：局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連、局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連、局域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)互連、廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連。,局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連一般解決一個(gè)組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部或一個(gè)小區(qū)域內(nèi)相鄰的幾個(gè)樓群之間的通信，大多采用中繼器和網(wǎng)橋就足夠了。局域網(wǎng)廣域網(wǎng)的互連由于協(xié)議差異較大，一般多采用路由器。路由器可以連接以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI等局域網(wǎng)和X.25、幀中繼等廣域網(wǎng)。在局域網(wǎng)廣域網(wǎng)的互連中，如果是協(xié)議差別太大的高層系統(tǒng)，一般要采用特定的網(wǎng)關(guān)。廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)的互連起來(lái)，須采用路由器或網(wǎng)關(guān)。說(shuō)明：當(dāng)然，這種使用的劃分也不是絕對(duì)的，如在局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連中，有時(shí)為了起到信息的隔離作用，也采用路由器作為互連設(shè)備。,（1）LAN-LANLAN互連又分為同種LAN互連和異種LAN互連。常用設(shè)備有中繼器和網(wǎng)橋,LAN互連如圖所示。,（2）LAN-WAN用來(lái)連接的設(shè)備是路由器或網(wǎng)關(guān)，具體如圖所示。,（3）LAN-WAN-LAN這是將兩個(gè)分布在不同地理位置的LAN通過(guò)WAN實(shí)現(xiàn)互連，連接設(shè)備主要有路由器和網(wǎng)關(guān)，具體如圖所示。,（4）WAN-WAN通過(guò)路由器和網(wǎng)關(guān)將兩個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)互連起來(lái)，可以使分別連入各個(gè)廣域網(wǎng)的主機(jī)資源能夠?qū)崿F(xiàn)共享。如圖所示。,7.2實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的方式,7.2.1利用網(wǎng)間連接器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,7.2.2通過(guò)互連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,7.2.1利用網(wǎng)間連接器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,利用網(wǎng)間連接器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連是指利用各種網(wǎng)間互連設(shè)備，將各種網(wǎng)絡(luò)互連在一起，這是目前網(wǎng)絡(luò)互連的主要方式。根據(jù)網(wǎng)間互連設(shè)備（以G表示）與網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)（即通信處理機(jī)CP）和主機(jī)（Host，以H表示）的連接方式，形成了二種互連方式。CP-G-CP互連方式H-G-H互連方式,1、CP-G-CP互連方式,這種互連方式是把網(wǎng)間連接器G連接到不同網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)CP上，因此，又稱結(jié)點(diǎn)級(jí)或數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE級(jí)互連，如圖7-2（a）所示。這種連接方式較適合于具有相同交換方式的網(wǎng)絡(luò)互連，常用的連接設(shè)備有網(wǎng)卡和網(wǎng)橋。,2、H-G-H互連方式,這種互連方式是把網(wǎng)間互連設(shè)備G連接到不同網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)上，因此又稱主機(jī)級(jí)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE級(jí)互連。主機(jī)級(jí)互連相當(dāng)于在運(yùn)輸層或運(yùn)輸層以上的層次上進(jìn)行互連，因而網(wǎng)間互連設(shè)備必須能實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸層或運(yùn)輸層以上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，即網(wǎng)關(guān)。這種互連方式主要適用于在不同類型的網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行互連的情況。常見(jiàn)的網(wǎng)間連接器如網(wǎng)關(guān)。,7.2.2通過(guò)互連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,1、通過(guò)互連網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理在兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，為了連接各種類型的主機(jī)，需要多個(gè)通信處理機(jī)構(gòu)成一個(gè)通信子網(wǎng)，然后將主機(jī)連接到子網(wǎng)的通信處理設(shè)備上。當(dāng)要在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行通信時(shí)，源網(wǎng)可將分組發(fā)送到互連網(wǎng)上，再由互連網(wǎng)把分組傳送給目標(biāo)網(wǎng)。分組在傳送過(guò)程中，需經(jīng)過(guò)兩次協(xié)議轉(zhuǎn)換：一次是當(dāng)分組從源網(wǎng)傳送到互連網(wǎng)時(shí)，要把源網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換為公用的互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；另一次是當(dāng)分組從互連網(wǎng)到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)后，再?gòu)墓玫幕ミB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換為目標(biāo)網(wǎng)協(xié)議。,2、兩種轉(zhuǎn)換方式的比較,當(dāng)利用網(wǎng)間連接器把兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)A和B互連時(shí)，數(shù)據(jù)的傳送需要有兩個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換程序：一個(gè)用于將網(wǎng)絡(luò)A的協(xié)議轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)B的協(xié)議，另一個(gè)用于將網(wǎng)絡(luò)B協(xié)議轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)A協(xié)議。采用互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連的方式，可以先制訂一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)分組格式，數(shù)據(jù)傳送時(shí)就將各網(wǎng)絡(luò)的分組協(xié)議都先轉(zhuǎn)換成互連網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)分組格式，到達(dá)目的后再轉(zhuǎn)換為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的分組格式。,當(dāng)利用網(wǎng)關(guān)把A和B兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時(shí)，需要兩個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換程序，其中之一用于A網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換為B網(wǎng)協(xié)議；另一程序則進(jìn)行相反的協(xié)議轉(zhuǎn)換。用這種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)互連時(shí)，所需協(xié)議轉(zhuǎn)換程序的數(shù)目與網(wǎng)絡(luò)數(shù)目n的平方成比例，即程序數(shù)為n（n-1），但利用互連網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，所需的協(xié)議轉(zhuǎn)換程序數(shù)目與網(wǎng)絡(luò)數(shù)目成比例，即程序數(shù)為2n。當(dāng)所需互連的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目較多時(shí)，后一種方式可明顯的減少協(xié)議轉(zhuǎn)換程序的數(shù)目。,7.3網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,7.3.3路由器,7.3.1中繼器,7.3.2網(wǎng)橋,7.3.4網(wǎng)關(guān),7.3.1中繼器,1、中繼器作用和特點(diǎn)中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，它工作在OSI參考模型的最低層即物理層。信號(hào)在傳輸介質(zhì)中傳遞一定距離后，會(huì)因?yàn)樾盘?hào)衰減或躁聲干擾影響數(shù)據(jù)的完整性。中繼器作用是對(duì)介質(zhì)上傳遞的變?nèi)趸蜃儔男盘?hào)進(jìn)行再生放大，重新生成原始的比特模式，再將信號(hào)沿著網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)傳送，從而延長(zhǎng)信號(hào)的傳遞距離，擴(kuò)展局域網(wǎng)的網(wǎng)段長(zhǎng)度。,中繼器僅僅擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的物理層，不以任何方式改變網(wǎng)絡(luò)的功能，通過(guò)它連接的網(wǎng)段實(shí)際上還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。,用中繼器連接兩個(gè)網(wǎng)段,中繼器的特點(diǎn)如下：放大信號(hào)；無(wú)過(guò)濾功能；無(wú)路徑檢測(cè)或交換；中繼器的缺點(diǎn)：不能過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量。集線器無(wú)過(guò)濾功能，數(shù)據(jù)到達(dá)一個(gè)端口后，被發(fā)送到其他的所有端口。,當(dāng)中繼器用作星形網(wǎng)絡(luò)的中心時(shí)，我們使用術(shù)語(yǔ)集線器而不是中繼器。集線器（Hub）是中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務(wù)，也稱為多口中繼器。集線器在OSIRM中的物理層。按速度的不同對(duì)HUB分類：根據(jù)速度的不同，目前市面上用于小型局域網(wǎng)的HUB可分為10M、100M和10/100Mbit/s自適應(yīng)三個(gè)類型。,2、集線器,在實(shí)際應(yīng)用中，各集線器與服務(wù)器直接連到高速主干上。因?yàn)槎鄶?shù)LAN的主要通信是在工作站和主服務(wù)器之間的，所以主干對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體性能意義重大。,清華同方集線器TFH4016,7.3.2網(wǎng)橋,當(dāng)局域網(wǎng)上的用戶日益增多，工作站數(shù)量日益增加時(shí)，局域網(wǎng)上的信息量也將隨著增加，可能會(huì)引起局域網(wǎng)性能的下降。在這種情況下，必須將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段，以減少每段網(wǎng)絡(luò)上的用戶量和信息量。將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段的設(shè)備就是網(wǎng)橋。網(wǎng)橋（Bridge）也稱橋接器，是連接兩個(gè)局域網(wǎng)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用它可以完成具有相同或相似體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接。,網(wǎng)橋同時(shí)工作于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。網(wǎng)橋的作用是基于MAC地址，將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量分成幾段（或子網(wǎng)）并進(jìn)行過(guò)濾，減少網(wǎng)絡(luò)上不必要的業(yè)務(wù)量，控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的廣播，將沖突發(fā)生的可能性降低至最低。網(wǎng)橋具有尋址和路徑選擇的邏輯功能，網(wǎng)橋僅僅通過(guò)查看MAC地址來(lái)過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，只關(guān)心轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀還是丟棄數(shù)據(jù)幀，因此它能夠迅速轉(zhuǎn)發(fā)不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀。,1、網(wǎng)橋的工作原理,網(wǎng)橋,網(wǎng)橋概念模型,2、網(wǎng)橋概念模型,網(wǎng)橋僅僅通過(guò)查看MAC地址來(lái)過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量。所以它們能夠迅速轉(zhuǎn)發(fā)代表任何網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的業(yè)務(wù)量。因?yàn)榫W(wǎng)橋僅僅注意MAC地址，他們不關(guān)心協(xié)議。因此，網(wǎng)橋只關(guān)心傳遞數(shù)據(jù)包或不傳遞數(shù)據(jù)包，這基于數(shù)據(jù)包的目的MAC地址。網(wǎng)橋的重要特征：分析收到的數(shù)據(jù)包并根據(jù)尋址信息來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)（或丟棄）在兩個(gè)網(wǎng)段之間收集和傳遞數(shù)據(jù)包；控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的廣播；維護(hù)地址表。,3、網(wǎng)橋的分類,(1)根據(jù)網(wǎng)橋所采用路由選擇算法的不同可分為透明網(wǎng)橋和源路徑選擇網(wǎng)橋(2)依據(jù)網(wǎng)橋軟件是運(yùn)行在文件服務(wù)器上還是運(yùn)行在微機(jī)工作站上可分為內(nèi)橋和外橋(3)根據(jù)網(wǎng)橋是否有智能，可分為智能網(wǎng)橋和非智能網(wǎng)橋(4)根據(jù)網(wǎng)橋連接的是本地網(wǎng)還是遠(yuǎn)程網(wǎng)，可分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋,(1)透明網(wǎng)橋,透明網(wǎng)橋又稱自適應(yīng)性網(wǎng)橋。透明網(wǎng)橋選用一種稱做“向后學(xué)習(xí)”的擴(kuò)散式路徑選擇算法，這種算法只依賴于本地的信息，具有隔離和自適應(yīng)性的特點(diǎn)。向后學(xué)習(xí)：網(wǎng)橋觀察和記錄每次到達(dá)本網(wǎng)橋的數(shù)據(jù)幀的源地址、標(biāo)識(shí)以及從哪一個(gè)局域網(wǎng)輸入本網(wǎng)橋，并記錄入自己的路徑選擇表。擴(kuò)散路徑選擇：每個(gè)網(wǎng)橋都是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，具有自己路徑選擇表。當(dāng)網(wǎng)橋需要轉(zhuǎn)發(fā)一幀時(shí)，先查找?guī)康牡刂肥欠衽c路徑選擇表中的某一個(gè)目的地址相匹配，如匹配，則按指定通道向前發(fā)送；如果網(wǎng)橋路徑選擇表中沒(méi)有與幀目的地址相匹配的，則將幀送至除接收該幀的輸入通道之外的所有通道。,例：下圖中，橋1觀察來(lái)自結(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)幀，都通過(guò)LAN2到達(dá)本網(wǎng)橋，網(wǎng)橋1就學(xué)習(xí)到凡是發(fā)往結(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)幀必須經(jīng)過(guò)LAN2，在橋1路徑選擇表中記錄下來(lái)。這樣，凡是LAN1發(fā)往結(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)幀，橋1根據(jù)路徑選擇表轉(zhuǎn)發(fā)至LAN2。,(2)源路徑選擇網(wǎng)橋,路徑選擇算法：發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送時(shí)就知道所發(fā)送的幀是送往本地局域網(wǎng)還是送給其它的局域網(wǎng)；若送往其它的局域網(wǎng)時(shí)，則將數(shù)據(jù)幀的目的地址的高位設(shè)置為1，且在幀頭內(nèi)包括了該幀傳遞的確切路徑。源路徑選擇網(wǎng)橋要求信息源(不是網(wǎng)橋本身)提供傳遞幀到終點(diǎn)所需的路徑信息。使用源路徑選擇網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋不需要保存地址數(shù)據(jù)庫(kù)，它對(duì)幀實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)和濾除的依據(jù)是幀信封內(nèi)包括的數(shù)據(jù)。傳遞路徑確定：每個(gè)局域網(wǎng)有一個(gè)12位的、唯一編號(hào)，每個(gè)橋也有一個(gè)4位的、唯一的號(hào)。接入同一個(gè)局域網(wǎng)的兩個(gè)網(wǎng)橋號(hào)必須不同。幀傳遞路徑由網(wǎng)橋號(hào)，局域網(wǎng)號(hào)，網(wǎng)橋號(hào)序列標(biāo)識(shí)，在上圖中，從結(jié)點(diǎn)A到結(jié)點(diǎn)C傳遞路徑是（B1，L2，B2，L3）。,源路徑選擇算法的前提是每臺(tái)機(jī)器都知道路徑。尋找路徑的基本方法是：如果不知道某幀的目的結(jié)點(diǎn)所在的局域網(wǎng)，源結(jié)點(diǎn)發(fā)送一廣播幀，詢問(wèn)該目的結(jié)點(diǎn)連接在哪一個(gè)局域網(wǎng)上。廣播幀被網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)橋所接收，并轉(zhuǎn)發(fā)至每個(gè)局域網(wǎng)。目的結(jié)點(diǎn)收到該廣播幀后，發(fā)一響應(yīng)幀給發(fā)送結(jié)點(diǎn)，發(fā)送結(jié)點(diǎn)記錄下來(lái)響應(yīng)幀標(biāo)識(shí)，獲得確切的路徑信息。該路徑選擇算法能尋找最佳路徑。但如果互連的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大，包含很多橋和局域網(wǎng)，廣播幀數(shù)目激增，從而產(chǎn)生擁擠。,內(nèi)橋,內(nèi)橋通常駐留在文件服務(wù)器中并作為它的一部分運(yùn)行,通過(guò)文件服務(wù)器中的不同網(wǎng)卡連接起來(lái),如圖所示。,外橋,外橋不同于內(nèi)橋，外橋安裝在工作站上，它實(shí)現(xiàn)連接兩個(gè)相似的局域網(wǎng)絡(luò)，外橋常由微機(jī)來(lái)充當(dāng),如圖所示。,遠(yuǎn)程網(wǎng)橋,遠(yuǎn)程網(wǎng)橋通過(guò)通信線路將分布在多個(gè)不同區(qū)域的局域網(wǎng)連接起來(lái)，這時(shí)要求兩端都要有遠(yuǎn)程網(wǎng)橋,4、網(wǎng)橋的特點(diǎn),與中繼器相比，網(wǎng)橋有以下特點(diǎn)：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)之間的互連。如網(wǎng)橋可以把以太網(wǎng)和令牌網(wǎng)互連起來(lái)；而中繼器只能實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)段間的相連。（2）能夠擴(kuò)大互連的局域網(wǎng)的地理范圍。由于中繼器受MAC定時(shí)特性的限制，只能將幾段電纜連接起來(lái)，不能超過(guò)一定的距離限制；而工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)橋，它不受MAC定時(shí)特性限制，可連接的距離幾乎是無(wú)限遠(yuǎn)。,（3）能過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，能夠隔離錯(cuò)誤，提高網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)橋收到一數(shù)據(jù)幀后，先讀取該幀的尋址信息，以決定是將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到其他的局域網(wǎng)上還是將其刪除。這樣便降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。同樣，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段上某結(jié)點(diǎn)存在故障而發(fā)出無(wú)用信息破壞網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，不會(huì)影響到網(wǎng)橋所連的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段上的用戶。（4）可提高局域網(wǎng)的安全性。局域網(wǎng)普遍采用的是廣播式通信方式，一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息其他站點(diǎn)都能收到，這樣不利于信息的保密。使用網(wǎng)橋，可將需要保密的重要部門的電纜段與其他部門隔離開來(lái)，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。,7.3.3路由器,中繼器和網(wǎng)橋是簡(jiǎn)單的硬件設(shè)備，功能也較為簡(jiǎn)單。路由器則是較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它工作在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。它除了具有網(wǎng)橋的全部功能之外，并增加了路徑選擇功能，路由器根據(jù)收到數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址以及路由器內(nèi)部維護(hù)的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數(shù)據(jù)包頭實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器通常動(dòng)態(tài)維護(hù)路由表來(lái)反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｂ酚善魍ㄟ^(guò)與網(wǎng)絡(luò)上其他路由器交換路由和鏈路信息來(lái)維護(hù)路由表。路由器是連接IP網(wǎng)的核心設(shè)備。,1、工作原理,路由器,路由器的概念模型,用路由器連接網(wǎng)絡(luò),路由器和網(wǎng)橋的區(qū)別體現(xiàn)在許多方面，其中重要的一個(gè)區(qū)別是網(wǎng)橋利用物理地址即MAC地址來(lái)確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，MAC地址通常是由網(wǎng)卡生產(chǎn)商分配的，并且已經(jīng)固化到網(wǎng)卡中。路由器則是利用網(wǎng)絡(luò)層地址即IP地址來(lái)尋址和確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的，IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，通常由網(wǎng)絡(luò)管理員分配的。路由器與網(wǎng)橋的另一個(gè)重要差別是，路由器了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，維持互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?，了解網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，因而可使用最有效的路徑發(fā)送包。網(wǎng)橋和路由器之間功能上的差別經(jīng)常很模糊。由于網(wǎng)橋變得越來(lái)越復(fù)雜，它們現(xiàn)在能處理一些以前由路由器處理的日常雜務(wù)，執(zhí)行路由功能的網(wǎng)橋有時(shí)也稱為網(wǎng)橋路由器（brouters）。,路由器與網(wǎng)橋的差別,例：假設(shè)有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們有唯一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)A和B，A網(wǎng)絡(luò)和B網(wǎng)絡(luò)用路由器互連，如圖所示。A網(wǎng)絡(luò)有4個(gè)設(shè)備，IP地址分別為A1、A2、A3、A4。B網(wǎng)絡(luò)也有4個(gè)設(shè)備，IP地址分別為B1、B2、B3、B4。路由器和網(wǎng)絡(luò)的接口被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)的一部分，因此，和網(wǎng)絡(luò)A相連的端口就有一個(gè)IP地址A5，和網(wǎng)絡(luò)B相連的端口也有一個(gè)IP地址B5。某時(shí)刻有數(shù)據(jù)幀從源網(wǎng)絡(luò)A向目的網(wǎng)絡(luò)B傳輸。,當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)路由器時(shí)，路由器執(zhí)行以下功能：（1）路由器去掉數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭，該報(bào)頭是封裝網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)時(shí)附加在數(shù)據(jù)上的信息，它包含源MAC地址和目的MAC地址。這就允許路由器通過(guò)檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)層來(lái)確定目的網(wǎng)絡(luò)，也就是通過(guò)所攜帶的IP地址來(lái)確定目的網(wǎng)絡(luò)；（2）路由器通過(guò)查詢路由表來(lái)確定數(shù)據(jù)幀要前往的目的網(wǎng)絡(luò)，需要由哪一個(gè)端口來(lái)發(fā)送。路由表包含了到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的地址信息。路由器確定從IP地址為B5的端口把數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)A發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)B。在通過(guò)B5實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)前，路由器還應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)封裝到數(shù)據(jù)鏈路層的幀中。,路由器主要工作在網(wǎng)絡(luò)層。由路由器互連局域網(wǎng)時(shí)，要求互連局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層以上各層協(xié)議相同，數(shù)據(jù)鏈路層與物理層協(xié)議可以是不同的.如路由器可以將以太網(wǎng)與令牌網(wǎng)互連。盡管以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式與介質(zhì)控制方法各不相同，但路由器可以通過(guò)兩種網(wǎng)卡分別處理兩種不同類型局域網(wǎng)的信息包。當(dāng)路由器連接更多的局域網(wǎng)時(shí)，也采用同樣的處理方法。,2、路由器分類,根據(jù)對(duì)于不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器作用的側(cè)重點(diǎn)不同，將路由器分為以下幾種。(1)主干網(wǎng)上的路由器：在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要龐大的路由表，并對(duì)連接狀態(tài)的變化快速作出反應(yīng)。這類路由器也稱為核心路由器或邊界路由器，如7500系列等高端路由器就可作為這類路由器。,(2)地區(qū)網(wǎng)上的路由器：在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)，并負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。本層的路由器稱為分布級(jí)路由器，一般用做小型局域網(wǎng)和遠(yuǎn)程站點(diǎn)的中央結(jié)點(diǎn)。4500系列、3600系列等具有中等能力的路由器就可作為這類路由器。,(3)園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部的路由器：園區(qū)網(wǎng)一般由多個(gè)子網(wǎng)構(gòu)成，為使各個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立，園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部的路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)，并負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔離。這類路由器也稱為接入級(jí)路由器或訪問(wèn)級(jí)路由器，如Cisco2600、Cisco2500系列、Cisco1000系列等就可作為這類路由器。,TCLR3006（金跑車）路由器主要面向小型企業(yè)用戶，能通過(guò)一條電話線（或ISDN線）、一個(gè)帳號(hào)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦同時(shí)上網(wǎng)，該路由器具有六個(gè)局域網(wǎng)接口，兩個(gè)RS-232廣域網(wǎng)接口.,CiscouBR924電纜接入路由器集成IP語(yǔ)音（VOIP）傳輸、虛擬專用網(wǎng)（VPN）和路由器功能，專門為遠(yuǎn)程辦公人員、小型辦公室/家庭（SOHO）和小型支局客戶提供多功能寬帶接入。,Cisco3600系列是適合大中型辦事處和較小型Internet服務(wù)供應(yīng)商的路由器。它擁有70多個(gè)模塊化接口選項(xiàng)，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、混合撥號(hào)訪問(wèn)、VPN和多協(xié)議數(shù)據(jù)路由提供解決方案。,3、多協(xié)議路由器,如果按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)分，路由器可分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器。單協(xié)議路由器只能實(shí)現(xiàn)具有相同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連；多協(xié)議路由器可以實(shí)現(xiàn)具有不同高層協(xié)議的局域網(wǎng)的互連。在實(shí)際應(yīng)用中，要求互連的局域網(wǎng)可能采用了不同的高層協(xié)議。例如，Novell公司的NetWare的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層協(xié)議分別是IPX（InternetworkPacketExchange）與SPX（SequentialPacketExchange），通常記作SPX/IPX。而TCP/IP作為實(shí)際上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被更多的網(wǎng)絡(luò)所采用。,SPX/IPX與TCP/IP協(xié)議有很多的不同之處，分布在互連網(wǎng)中的采用TCP/IP協(xié)議的主機(jī)只能通過(guò)TCP/IP路由器與其他互連網(wǎng)中的TCP/IP主機(jī)通信，卻不能與同一個(gè)局域網(wǎng)或其他局域網(wǎng)中的采用NetWare協(xié)議的主機(jī)通信；同樣，采用NetWare協(xié)議的主機(jī)也只能通過(guò)NetWare路由器與其他互連網(wǎng)中的NetWare主機(jī)通信，卻不能與同一局域網(wǎng)或其他局域網(wǎng)中的TCP/IP主機(jī)通信?；ミB網(wǎng)中主機(jī)之間的通信受到路由器協(xié)議的限制。采用多協(xié)議路由器可以解決上述的問(wèn)題。多協(xié)議路由器具有處理多種不同協(xié)議分組的能力，例如：它可以處理IP分組與IPX分組，同時(shí)還具有對(duì)這兩種不同類型分組的路由選擇與分組轉(zhuǎn)發(fā)能力。多協(xié)議路由器同時(shí)要為不同類型的協(xié)議建立和維護(hù)不同的路由表。,7.3.4網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)可以工作在OSI模型的所有七層中，是最繁雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。網(wǎng)關(guān)是一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，可以將所接收到的一種協(xié)議格式數(shù)據(jù)包（如AppleTalk），在轉(zhuǎn)發(fā)之前將它轉(zhuǎn)換成另一種協(xié)議格式數(shù)據(jù)包（如TCP/IP）。而路由器只能在使用相同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)、接收數(shù)據(jù)包。網(wǎng)關(guān)通常是安裝在路由器內(nèi)部的一個(gè)軟件。一個(gè)網(wǎng)關(guān)了解連接到路由器上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議。在多數(shù)情況下，網(wǎng)關(guān)只需數(shù)據(jù)包的頭和尾，而在有些情況下，網(wǎng)關(guān)還需要調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率、數(shù)據(jù)包的大小以及數(shù)據(jù)包的格式。,例如，右圖中，使用Novell公司NetWare網(wǎng)和SNA網(wǎng)絡(luò)互連，兩者不僅硬件不同，而且整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用的協(xié)議都不同。在這種情況下，NetWare網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)不能直接訪問(wèn)SNA網(wǎng)中的大型機(jī)。如果二者要進(jìn)行通信，就必須使用網(wǎng)關(guān)來(lái)完成不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。,網(wǎng)關(guān)適用的場(chǎng)合,網(wǎng)關(guān)具有對(duì)不兼容的高